【摘要】：大型軍事裝備在運(yùn)輸作戰(zhàn)過程中會(huì)受到強(qiáng)烈的振動(dòng)沖擊，容易引發(fā)各種問題，如瞄準(zhǔn)具脫落、緊固件松脫等。因此，為提高產(chǎn)品工作可靠性，需要對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)試驗(yàn)，再現(xiàn)裝備在實(shí)際運(yùn)輸過程中可能受到的振動(dòng)情況，從中發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，進(jìn)而改進(jìn)設(shè)計(jì)。振動(dòng)試驗(yàn)的開展離不開振動(dòng)設(shè)備——振動(dòng)臺(tái)。目前，國(guó)外用于軍事領(lǐng)域的重載振動(dòng)臺(tái)技術(shù)較為成熟，但卻限制該類產(chǎn)品對(duì)我國(guó)出口，而國(guó)內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)難以滿足軍事裝備對(duì)該類振動(dòng)臺(tái)的性能要求。因此，應(yīng)某軍工企業(yè)對(duì)重載振動(dòng)臺(tái)的研發(fā)需求，本文對(duì)液壓式重載振動(dòng)臺(tái)展開研究，主要研究工作及成果如下： （1）針對(duì)具體的研發(fā)技術(shù)指標(biāo)——位移幅值為80mm，加速度幅值為5g，頻率范圍為1~200Hz，被試件質(zhì)量為18t，本論文提出了采用液壓驅(qū)動(dòng)的振動(dòng)臺(tái)總體設(shè)計(jì)方案；同時(shí)為解決液壓式重載振動(dòng)臺(tái)存在的技術(shù)難題：a)振動(dòng)臺(tái)在低頻段進(jìn)行高加速度和大位移幅值振動(dòng)時(shí)，因消耗功率過大導(dǎo)致制造成本和使用成本急劇增加；b)現(xiàn)有液壓伺服閥無法同時(shí)滿足大流量和高頻響的需求，本論文提出了一種解決方案，即在激振缸與臺(tái)體之間串聯(lián)一個(gè)氣缸，通過調(diào)節(jié)缸內(nèi)氣體的壓力和體積來改變系統(tǒng)固有頻率，使系統(tǒng)在寬頻譜范圍內(nèi)振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生共振，，從而降低振動(dòng)輸入功率和解決高頻伺服閥流量不足的問題。 （2）設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)變剛度特性的系統(tǒng)方案，制造出了變剛度共振系統(tǒng)縮小模型進(jìn)行試驗(yàn)研究。首先，推導(dǎo)了變剛度系統(tǒng)的理論公式，從理論層面證明了變剛度共振系統(tǒng)方案具有可行性；然后，為驗(yàn)證理論的正確性和設(shè)計(jì)方案的可行性，設(shè)計(jì)制造了變剛度系統(tǒng)的縮小模型；最后，分別調(diào)節(jié)缸內(nèi)氣體的壓力和系統(tǒng)負(fù)載質(zhì)量，進(jìn)行1~90Hz掃頻振動(dòng)試驗(yàn)；分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：共振現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，作用到被試件上的振動(dòng)幅值較激振源的振動(dòng)幅值提高了一倍左右，且系統(tǒng)固有頻率可通過調(diào)節(jié)缸內(nèi)氣體的壓力和系統(tǒng)負(fù)載質(zhì)量而改變，變化趨勢(shì)與理論分析趨勢(shì)一致。 （3）對(duì)閥控液壓缸系統(tǒng)進(jìn)行控制仿真分析。首先，分析了雙噴嘴擋板伺服閥和液壓缸的工作機(jī)理，在此基礎(chǔ)上建立閥控液壓缸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其Simulink仿真模型；然后，通過仿真近似的方法得到各參數(shù)之間的關(guān)系，建立閥控液壓缸系統(tǒng)的逆系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和仿真模型；最后，分別對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行PID控制和逆系統(tǒng)控制仿真分析。結(jié)果表明，逆系統(tǒng)控制算法具有較好的控制效果。 （4）優(yōu)化設(shè)計(jì)振動(dòng)傳遞及支撐平臺(tái)——振動(dòng)臺(tái)臺(tái)體，并設(shè)計(jì)制造出臺(tái)體縮小模型進(jìn)行試驗(yàn)研究。首先，針對(duì)被試件的吊艙結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)臺(tái)體的總體結(jié)構(gòu)；其次，運(yùn)用Pro/E和ANSYS軟件對(duì)臺(tái)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；然后，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)的臺(tái)體進(jìn)行模態(tài)分析，研究其動(dòng)態(tài)特性；最后，為驗(yàn)證臺(tái)體設(shè)計(jì)分析的正確性，本論文按照等剛度原理，設(shè)計(jì)制造出實(shí)際臺(tái)體的縮小模型，分別對(duì)其進(jìn)行靜力加載和掃頻振動(dòng)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果能夠反映有限元分析的結(jié)果。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TJ06;TB534.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2325513